KR20200145995A - 주물제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주물의 제조기술에 관한 것이다.이같은 본 발명은, 사형주물의 제작공정이 반자동으로 이루어지도록 하므로서, 종래 주물의 수동 제작에 따른 불편함
즉, 수동에 의해 이루어지던 주형틀 뒤집기의 불편함을 해소함은 물론, 주물의 치수 정밀도를 높이면서 주형틀로 부터 분리된 주물사에 수분을 고르게 분포시켜 그 주물사의 재사용이 가능하도록 하는 등 주물제작에 따른 편의성을 증진시키는 주물 제조장치를 제공한다.

Description

주물제조장치{Casting machine}

주물의 제조기술

본 발명은 주물의 제조기술에 관한 것으로서, 특히 사형주물의 제작이 이루어질 때 그 제작흐름을 반자동으로 진행시키면서 주물의 수동 제작에 따른 불편함을 해소할수 있도록 하는 주물 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주물이라 함은 용해된 금속을 주형(鑄型) 속에 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 만드는 것을 말한다.

이러한, 주물의 경우 사용하는 금속에 따라 주철주물, 알루미늄합금주물, 구리합금주물 등으로 분류하거나, 주형의 종류와 용해된 금속의 유입법에 따라 분류되는 것이 일반적이다. 그리고, 주형의 재료는 주물사(鑄物砂)를 단단히 다져서 만드는 사형(砂型), 강(鋼) 등의 금속에 조각해서 만드는 금형(金型), 가열하면 단단해지는 합성수지의 입자에 모래를 혼합한 것을 미리 가열한 금속제의 모형(母型) 위에 떨어뜨려서 고화시켜 얇은 껍질 모양의 주형을 만드는 셀형(shell mold) 등 여러가지가 있으며, 각각 사형주물, 금형주물, 셀몰드 등으로 나누어진다.

이때, 상기 사형주물의 경우에는 보통 나무로 만든 제품의 모형을 몇개로 나누어 만든 모형을 틀 속에 넣고 주위에 주물사(鑄物砂)인 모래로 다져서 단단하게 한 후 모형을 빼내는 방법으로 주형을 만든다.

그리고, 사형주물에는 주물사에 몇％의 수분을 가하고 굳혀서 사용하는 생사형과 이것을 가열하여 사용하는 건조형이 있다.

그러나, 종래 사형주물의 경우에는 매번 주형을 부수어 꺼내야 하므로, 주형을 제품의 갯수만큼 만들지 않으면 안되는데, 이러한 주형의 제작을 포함하는 모든 공정이 수동으로 이루어지는 관계로, 주물 제작에 상당한 어려움이 따랐다.

즉, 사형주물은 상부주형틀과 하부주형틀로 나누어지고, 그 상하부 주형틀의 사이에는 용해된 금속이 삽입되도록 특정모양을 가지는 금형이 삽입되는 구조인 바, 상기 상부주형틀에 주물사를 삽입한 후에는 반드시 하부주형틀에도 주물사를 삽입하여야 한다.

하지만, 상기와 같이 하부 주형틀에 주물사를 삽입하기 위해서는 상하부 주형틀을 뒤집어야 하는데, 종래에는 이러한 주형틀 뒤집기의 작업이 작업자에 의해 수동으로 이루어지는 단점이 있을뿐만 아니라, 주물사가 삽입된 상하부주형 틀의 경우 그 무게가 상당하므로 이의 뒤집기 작업에는 상당한 인원이 소요되는 불편함이 따랐다. 더불어, 종래에는 상하부 주형틀에 각각 주물사를 삽입하여 다진 후, 상기 상하부 주형틀 사이에 형성된 금형을 제거하므로서 용해된 금속이 주입될수 있는 하나의 주형을 형성되는데, 상기 금형을 제거하기 위해서는 반드시 상부 주형

틀을 먼저 분리해야 하는 작업이 필요로 하였다.이때, 상기 상부 주형틀을 분리하여 금형을 제거한 후 다시 하부 주형틀 위에 상부 주형틀을 올려 놓는 작업이 모두

작업자에 의해 수동으로 이루어지는 관계로, 상기 상하부 주형틀이 서로 일치하지 못하는 경우가 많았으며, 이에 따라 용해된 금속으로 부터 제작되는 주물의 치수 정밀도가 크게 저하되는 단점을 가지고 있었다.

또한, 종래 사형주물에 사용되는 주물사의 경우 약간의 수분을 포함하고 있는데, 이러한 주물사의 경우 매번 주형으로부터 꺼내질 때 그 재사용이 어려운 단점을 내포하고 있었다.

즉, 주형으로 부터 주물사를 제거할 때, 상기 주물사에 포함된 수분으로 인해 주형으로 부터 제거된 주물사의 경우 대부분이 굳어버리는 현상이 일어나는 바, 종래에는 이렇게 굳어진 주물사를 재사용하기 위해서는 많은 인원이 굳어진 주물사를 파쇄하는 작업이 반드시 필요로 하였다.

또한, 상기와 같이 굳어진 주물사를 파쇄시킨다 하더라도, 이를 재사용하기 위해서는 반드시 주물사에 일정비율의 수분을 다시 포함시켜야 하는데, 만약 그 수분을 포함하는 작업이 일정하게 이루어지지 못하여 주물사내의 수분 함량이 부족하거나 또는 넘쳐날 경우에는 사형주물의 제작이 어렵게 되는 폐단이 따랐다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 사형주물의 제작 공정이 반자동으로 이루어지도록 하므로서, 종래 주물의 수동 제작에 따른 불편함 즉, 수동에 의해 이루어지던 주형틀 뒤집기의 불편함을 해소함은 물론, 주물의 치수 정밀도를 높이면서 주형틀로 부터 분리된 주물사에 수분을 고르게 분포시켜 그 주물사의 재사용이 가능하도록 하는 등 주물제작에 따른 편의성을 증진시키고자 하는 주물 제조장치를 제공하려는 것이다.

주물의 제조기술

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 사형주물의 제작공정이 반자동으로 이루어지도록 하므로서, 종래 주물의 수동 제작에 따른 불편함 즉, 수동에 의해 이루어지던 주형틀 뒤집기의 불편함을 해소함은 물론, 주물의 치수 정밀도를 높이면서 주형틀로 부터 분리된 주물사에 수분을 고르게 분포시켜 그 주물사의 재사용이 가능하도록 하는 등 주물제작에 따른 편의성을 증진시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 반자동으로 진행되는 주물 제조장치의 전체 공정도.
도 2는 본 발명의 일실시예로 반자동으로 진행되는 주물 제조장치의 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예로 회전원판에 올려진 주형틀로 주물사를 공급하는 구조의 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예로 주형틀을 뒤집는 부재 및 금형제거 부재의 결합상태를 보인 부분사시도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 반자동으로 진행되는 주물 제조장치의 전체 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 반자동으로 진행되는 주물 제조장치의 단면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예로 회전원판에 올려진 주형틀로 주물사를 공급하는 구조의 사시도 이다.

도 4는 본 발명의 일실시예로 주형틀을 뒤집는 부재 및 금형제거 부재의 결합상태를 보인 부분사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예로 주형틀이 뒤집기부재에 걸림동작하는 상태의 부분 확대사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예로 주형틀의 뒤집기 상태도 이다.

걸림브라켓 1,2; 제 1,2 주형틀
10; 회전원판 10a; 원형기어부
11; 회전축 11a; 베어링
11b; 공간 12,13; 제 1,2 피동기어
14; 구동기어 15; 제 1 구동모터
21; 지지프레임 22,81; 제 1,2 여과망
23,82; 제 1,2 스프링 24; 제 2 구동모터
25; 진동막대 25a; 풀리
31; 이송프레임 31a; 톱니부
32,61,71; 제 1,2,3 이송체 33; 봉프레임
33a; 지지봉 34; 고정프레임
6,35; 제 1,2 걸림봉 40; 제 3 구동모터
50; 이송봉 60; 주형틀분리부
70; 금형분리부 62,72; 제 1,2 유압실린더
62a,72a; 제 1,2 작동로드 63; 주형틀올림판
73; 금형올림판 91; 이송컨베이어
92; 파쇄막대 93; 물분사부
93a; 분사노즐

Claims (9)

1. 용해된 금속을 넣어 주물을 제작하도록 주물사가 체워진 제 1,2 주형틀의 사이에 금형을 삽입하는 통상의 구조에 있어서,상기 적층된 제 1,2 주형틀과 금형이 올려질 때 그 올려진 제 1,2 주형틀과 금형의 위치를 변경하도록 회전하는 회전 이송부재;상기 회전이송부재에 올려진 제 1,2 주형틀로 수분이 함유된 주물사를 공급하도록 구동하는 주물사 공급부재;상기 제 1,2 주형틀로 주물사가 고루게 채워지도록 제 1,2 주형틀을 들어 올려 뒤집기가 가능하도록 하는 뒤집기부재;
   상기 뒤집게부재의 뒤집기로 부터 각각 주물사가 채워진 제 1,2 주형틀로 부터 하나의 주형이 만들어지도록 제 1,2 주형틀의 사이에 위치하는 금형을 제거하는 금형제거부재;회전이송부재의 측부에 위치하되, 상기 금형제거부재에 의해 만들어진 주형에 용해된 금속을 주입하여 주물성형을완료한 후 회전이송부재를 통해 제 1,2 주형틀을 위치 이송시킬 때 제 1,2 주형틀로 부터 주물사를 제거하는 주물사 제거부재; 및,상기 주물사제거부재로부터 제거된 주물사에 수분을 고르게 분사하여 수분을 포함시킨 후 그 수분이 함유된 주물사를 주물사 공급부재로 이송시켜 재사용이 가능하도록 구동하는 주물사 재생부재; 로 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전이송부재는, 주물사가 채워지는 제 1,2 주형틀과 금형이 적층되어 올려질 때 그 주형틀 및 금형의 위치를 이동시키도록 저면에 원
   형기어부를 가지는 회전원판과,상기 원형기어부의 중심부위에 베어링을 통해 결합되어 회전원판의 회전을 안내 및 지지하도록 중심부에 공간을 형성한 원통형의 회전축과,상기 원형기어부에 맞물리면서 회전원판의 회전이 이루어지도록 제 1,2 피동기어와 구동기어 및 제 1 구동모터를 포함하는 구동부로 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 주물사 공급부재는,지지프레임에 의해 지지되어 회전원판 위에 올려진 제 1,2 주형틀로 미립자의 주물사만을 공급하도록 진동하는 제 1
   여과망과,상기 제 1 여과망의 각 모서리부위에 설치되어 제 1 여과망의 진동범위를 안내하는 제 1 스프링과,상기 제 1 여과망의 진동이 가능하도록 구동하는 제 2 구동모터와,상기 제 2 구동모터와 연결되는 풀리를 가지되, 상기 풀리를 통해 전달되어져 오는 제 2 구동모터의 구동력에 따라 제1 여과망을 진동시키도록 회전하는 진동막대를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 뒤집기부재는,회전원판의 일측부위와 회전축의 공간으로 각각 위치하여 수직으로 세워지되 내부에는 모터의 구동으로 상하 움직임
   이 발생하는 와이어를 가지고 일면에는 톱니부를 가지는 이송프레임과,
   상기 와이어의 상하 움직임이 발생할 때 제 1,2 주형틀과 금형을 들어올리도록 이송프레임의 톱니부를 따라 상하로 이송되는 제 1 이송체와,상기 제 1 이송체의 하단부위에 일체로 결합되면서 수평방향으로는 복수개의 지지봉을 결합시킨 봉프레임과,상기 봉프레임의 지지봉에 견고하게 고정되는 'ㄷ' 형상으로 회전원판의 상면에 위치하고 내측면에는 금형제거부재의 구성요소들이 안착되는 고정프레임과,상기 고정프레임의 상단부위에서 수평방향으로 연장되어 제 1,2 주형틀과 금형의 들어올림은 물론 그 방향 뒤집기가 가능하도록 제 1 걸림봉과 함께 와이어의 걸림이 이루어지도록 하는 제 2 걸림봉을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 금형제거부재는,뒤집기부재에 포함된 고정프레임의 외측 상면에 위치하여 구동하는 제 3 구동모터와,뒤집기부재의 고정프레임내에 수직으로 세워지는 복수개의 이송봉과,상기 제 3 구동모터의 구동시 이송봉을 따라 상하방향으로 이송하면서 걸림 브라켓을 가지는 제 1 주형틀을 수평상태로 들어 올리는 복수개의 주형틀분리부와,상기 제 3 구동모터의 구동으로 부터 이송봉을 따라 상하방향으로 이송하면서 제 2 주형틀의 위에 올려진 금형을 수평상태로 들어 올리는 복수개의 금형분리부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 주형틀분리부는,이송봉에 결합되어 제 3 구동모터의 구동으로 부터 상하로 이송되는 제 2 이송체와,상기 제 2 이송체에 결합되면서 직선왕복운동하는 제 1 작동로드를 가지는 제 1 유압실린더와,상기 제 1 작동로드의 직선왕복운동으로 부터 제 1 주형틀의 걸림브라켓으로 밀착되어 그 제 1 주형틀의 들어 올림이 가능하게 하는 주형틀올림판을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 금형분리부는 복수개의 이송봉 하단에 결합되어 제 3 구동모터의 구동으로 부터 상하 이송되는 제 3 이송체와,상기 제 3 이송체에 결합되면서 직선왕복운동하는 제 2 작동로드를 가지는 제 2 유압실린더와,상기 제 2 작동로드의 직선왕복운동으로 부터 금형의 저면으로 밀착되어 그 금형의 들어 올림이 가능하게 하는 금형 올림판을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 주물사 제거부재는, 용해된 금속의 삽입으로 주물이 만들어진 제 1,2 주형틀이 올려지도록 한 후 그 주형틀로 부터 주물사를 제거하여 미
   립자만의 주물사만이 통과되도록 진동이 이루어지는 제 2 여과망과, 상기 제 2 여과망의 각 모서리부위에 설치되어 제 2 여과망의 진동범위를 안내하는 제 2 스프링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 주물사 재생부재는,주물사 제거부재의 제 2 여과망을 통과한 미립자의 주물사를 재사용하도록 주물사 공급부재에 포함된 제 1 여과망으
   로 공급하는 이송컨베이어와,상기 이송컨베이어를 통해 미립자의 주물사가 이송될 때 그 미립자의 주물사를 더욱 작은 미립자로 파쇄시키도록 상기 이송컨베이어의 평면상에 소정간격을 두고 형성된 파쇄막대와,상기 파쇄막대에 의해 파쇄되면서 이송되는 미립자의 주물사에 소정량의 물을 분사하여 제 1 여과망으로 재차 공급
   되는 주물사의 수분함량을 조절하도록 분사노즐을 가지는 물분사부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 주물 제조장치.

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